CN107905248A - 桩基础结构及干煤棚结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桩基础结构及干煤棚结构，桩基础结构包括桩基础，包括基桩和设置于所述基桩顶部的承台；承载板，位于所述桩基础一侧；及柔性连接件，连接于所述承台与所述承载板之间。本发明提供的桩基础结构及干煤棚结构，不会造成桩基础侧移而导致支撑柱侧移，从而保证支撑柱及屋架安全，避免煤堆受损。

Description

桩基础结构及干煤棚结构

技术领域

本发明涉及煤炭存储领域，特别是涉及一种桩基础结构及干煤棚结构。

背景技术

干煤棚因为需放置煤堆，要求跨度大及净空高，棚结构由若干竖立于地面的支撑柱，及设置在支撑柱顶部的屋架组成，屋架能保护煤堆免受外部环境因素干扰。为了保证支撑柱及屋架支撑安全，通常在支撑柱底端连接有设置在地基内的桩基础用于承载支撑柱及屋架。但干煤棚的建设地点常常与工厂建设有关，若遇到软土地基，例如淤泥、细沙等，软土地基要经过排出固结处理后，才能保证桩基础承载支撑柱及屋架的可靠性。

若煤堆对其下方的地基带来的荷载，超出了经固结后的地基所能够承受的荷载极限，导致煤堆下方的地基下沉，使土层在水平向外的方向上变形，从而影响桩基础周围的地基，桩基础受此影响导致支撑柱侧移，侧移过量后屋架可能受损甚至坍塌，从而导致煤堆受损。

发明内容

基于此，有必要针对受煤堆对经固结后的地基超荷载，导致支撑柱侧移、屋架受损而至煤堆受损的问题，提供一种受煤堆对经固结后的地基超荷载后，保证支撑柱及屋架安全的桩基础结构及干煤棚结构。

一种桩基础结构，设置于地基中，所述桩基础抗侧移结构包括桩基础，该桩基础包括基桩和设置于该基桩顶部的承台；承载板，位于该桩基础一侧；及柔性连接件，连接于该承台与该承载板之间。

上述桩基础抗侧移结构，使承台与承载板之间用柔性连接件进行连接，当煤堆隔着土层放置于承载板上方时，地基受到煤堆超荷载作用而下沉，使土层水平向外变形，桩基础受土层变形影响而预向煤堆所在处的相反反向变形侧移，此时，由于承台与承载板之间用柔性连接件连接，承台会对承载板产生一个拉力，但由于承载板隔着土层承载煤堆，该土层会对承载板产生一个与上述拉力相反的摩擦力，该摩擦力与该拉力相抵消，抑制桩基础侧移，从而保证支撑柱及屋架安全，避免煤堆受损。

在其中一个实施例中，上述承台底部表面与上述承载板底部表面平齐。

在其中一个实施例中，上述承载板靠近上述承台的一侧与上述承台靠近上述承载板的一侧对齐。

在其中一个实施例中，上述承载板横截面的宽度从靠近上述承台的一侧向远离上述承台的另一侧逐渐变大。

在其中一个实施例中，上述桩基础与上述承载板均为混凝土结构，上述柔性连接件为钢筋。

在其中一个实施例中，上述钢筋为螺纹钢筋。

在其中一个实施例中，上述钢筋在上述承载板与上述承台之间的连接段上套有镀锌钢套管。

在其中一个实施例中，上述钢筋外周填有沥青麻丝，该沥青麻丝外周填有油膏。

在其中一个实施例中，上述承载板内设有钢筋网。

一种干煤棚结构，用于存储煤堆，该干煤棚结构包括上述的桩基础结构；支撑柱，竖直放置与上述承台顶部中间位置，且该支撑柱的底端与上述承台顶部连接；及屋架，连接于该支撑柱的顶部，且覆盖该煤堆。

上述干煤棚结构，桩基础采用使承台与承载板之间用柔性连接件进行连接，地基受到煤堆超荷载作用而下沉，使土层水平向外变形，不会造成桩基础侧移而导致支撑柱侧移，从而保证支撑柱及屋架安全，避免煤堆受损。

附图说明

图1是一个本实施方式中的干煤棚结构的示意图；

图2是图1所示的干煤棚结构中的桩基础结构的结构示意图；

图3是图1所示的干煤棚结构中的桩基础抗侧移结构的A局部放大示意图；

图4为图3所示的又一实施方式中的干煤棚结构中的桩基础抗侧移结构的A局部放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本发明提供一种桩基础抗侧移结构100，设置于地基中，该桩基础抗侧移结构100包括桩基础10、承载板20及柔性连接件30。

桩基础10包括基桩11和设置于基桩顶部的承台12；承载板20位于桩基础10一侧；柔性连接件30连接于承台12与承载板20之间。

上述桩基础抗侧移结构100，通过在承台12与承载板20之间用柔性连接件30进行连接，当煤堆隔着土层放置于承载板20上方时，地基受到煤堆超荷载作用而下沉，使土层水平向外变形，桩基础10受土层变形影响而预向煤堆所在处的相反反向变形侧移。此时，由于承台12与承载板20之间用柔性连接件30连接，承台12会对承载板20产生一个拉力，但由于承载板20隔着土层承载煤堆，该土层会对承载板20产生一个与上述拉力相反的摩擦力，该摩擦力与该拉力相抵消，抑制桩基础10侧移。

上述桩基础抗侧移结构100，因为使用柔性连接件30连接承台12及承载板20，当地基受到煤堆超荷载作用而下沉，会带动承载板20向下运动，此时，承载板20以承台12与承载板20之间为支点向桩基础折弯，桩基础10预承受弯矩，但由于承台12与承载板20之间为柔性连接件，此弯矩不传递至桩基础10，故不会导致桩基础10侧移。

上述基础抗侧移结构100，结构简单、节省大量制造及人工费用，亦可缩短总施工工期。

在一个实施例中，桩基础抗侧移结构100可为多个，例如，设置在煤堆230的四个角落，或者沿煤堆230放置的宽度方向、长度方向及中心位置分别设置多个桩基础抗侧移结构100，以满足干煤棚200的建设要求以及保证干煤棚200的安全。

在一个实施例中，承载板20的承载面积小于煤堆在竖直方向上投影至土层的面积。一方面，承载板20的主要作用不是承载整个煤堆，而使依靠承载煤堆来防止桩基础10侧移；另一方面，煤堆所占面积往往较大，制造承载板20耗时耗力。

在一个实施例中，承台12底部表面与承载板20底部表面平齐。当桩基础10受土层变形影响而预向煤堆所在处的相反反向变形侧移时，承台12对承载板20产生拉力，而承载板20承载上方煤堆，即产生一个与拉力方向相反的摩擦力。使承台12底部表面与承载板20底部表面平齐，可使该拉力与该摩擦力的相互作用在同一水平面上，该摩擦力能够更直接地与该拉力抵消，保持桩基础竖直位置而不产生侧移。

可以理解的，上述承台12底部表面与承载板20底部表面平齐，其平齐可为大致平齐，可在一定范围内偏移。

如图2所示，在一个实施例中，承载板20靠近承台12的一侧与承台12靠近承载板20的一侧对齐。当承台12与承载板20之间的拉力与摩擦力相互作用时，可使传递至对方的力更加均匀。

进一步地，承载板20横截面的宽度从靠近承台12的一侧向远离承台12的另一侧逐渐变大。承载板20可以发散地接收来自土层上方煤堆的荷载，获取更多的摩擦力，而这些摩擦力能集中于承载板20靠近承台12的一侧以抵抗承台12对承载板20的拉力。

在一个实施例中，承载板20的外形为梯形，在其他实施例中，承载板20的外形也可为扇形或其他多边形形状。

在一个实施例中，桩基础10与承载板20均为混凝土结构，柔性连接件30为钢筋。混凝土结构制造简单、成本低、且性能稳定，适合在地基中长期担任支撑角色，而不轻易受地基中的水土侵蚀。在其他一些实施例中，桩基础10或承载板20也可为钢结构。钢筋在混凝土中主要承受拉力，其也便于与混凝土结构连接制造。钢筋具有一定的锚固长度，用于将力传递至混凝土结构。

进一步地，承载板20内设有钢筋网。钢筋网的设置能够使混凝土结构固结得更加可靠，承载板20能够承载更多的荷载而不被破坏。

具体地，钢筋为螺纹钢筋。螺纹钢筋与混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。

如图3所示，在一个实施例中，钢筋在承载板20与承台12之间的连接段上套有镀锌钢套管31。镀锌钢套管31的设置能够保护钢筋在土层中免受腐蚀，延长钢筋寿命，保证承载板20与承台12之间的连接关系。其中，该镀锌钢套管31的两端可固定于承载板20与承台12中，与承载板20和承台12一起制造成型。

如图4所示，在一个实施例中，钢筋外周填有沥青麻丝32，沥青麻丝32外周填有油膏33。沥青麻丝32是一种良好的防水材料，用气填满钢筋外周，能有效的防水；另外，在沥青麻丝32外周填油膏进行嵌缝、密封，可保护钢筋不受土层腐蚀。

请再次参看图2，在一个实施例中，柔性连接件30沿承载板20宽度方向均匀布置。承载板20与承台12之间用柔性连接件30连接，当承台12对承载板20产生一个拉力，而承载板20对承台12产生一个与该拉力相反方向的摩擦力，使柔性连接件30沿承载板20宽度方向均匀布置，可使承台12与承载板20受力均匀，避免一方柔性连接件30受力过大或过小，而导致承台12或承载板20损坏，也抑制桩基础10侧移。

在制造上述桩基础抗侧移结构100，首先，应该将基桩11深埋至地基中；再将钢筋与混凝土结构的承台12一起浇筑成型，而后安装至基桩11上；此时，钢筋在承台12中预留一定锚固长度且凸出于承台12的一端，然后在与承台12平齐的位置，将钢筋与混凝土结构的承载板20一起浇筑成型，钢筋也在承载板20中预留一定锚固长度。

请再次参看图1，基于上述桩基础抗侧移结构100，本发明还提供一种干煤棚结构200，用于存储煤堆230，包括上述桩基础抗侧移结构100、支撑柱210及屋架220。

支撑柱210竖直放置于承台12顶部中间位置，且支撑柱210的底端与承台12顶部连接；屋架220连接于支撑柱210的顶部，且覆盖煤堆230。

在一个实施例中，干煤棚200是大型燃煤电厂内一个重要的附属建筑，干煤棚200结构的特点是跨度大、高度高、且覆盖面积广，跨度一般在60m～150m。基桩11向下固定于一定深度的土层中，承台12与承载板20水平放置于地基中，其上盖设有土层，承载板20上方隔着土层在竖直方向上承载煤堆230，承台12上方设置有与其连接的竖直放置的干煤棚200的支撑柱210，支撑柱210竖直向上延伸，且在支撑柱210的顶部设置有在水平方向向煤堆230延伸的屋架220。屋架220的主要作用是保护煤堆，例如雨时受淋和刮风时污染环境等。

将桩基础抗侧移结构100应用与干煤棚200中，能够抑制桩基础10的侧移，从而保证支撑柱210及屋架220的安全，避免煤堆230受损。

本发明中的桩基础结构100及干煤棚结构，相比现有技术具有以下优点：(1)、通过使承台与承载板用柔性连接件连接，抑制桩基础侧移，从而保证支撑柱及屋架安全，避免煤堆受损。

(2)、通过使承台底部表面与上述承载板底部表面平齐，可使承台与承载板之间的相互作用力在同意水平面上，能够更直接地相互抵消，保持桩基础竖直位置而不产生侧移。

(3)、通过承载板靠近承台的一侧与承台靠近承载板的一侧对齐，可使传递至对方的力更加均匀。

(4)、通过承载板横截面的宽度从靠近承台的一侧向远离承台的另一侧逐渐变大，使承载板能更发散地接收煤堆的荷载，且集中于承载板靠近承台的一侧以抵抗承台对承载板的拉力。

(4)、通过设置桩基础与承载板均为混凝土结构，柔性连接件30为钢筋，使桩基础结构简单，连接稳定，不易受水土侵蚀。

(5)、通过在钢筋上套接镀锌钢套管或者填充沥青麻丝及油膏，保护钢筋在土层中免受腐蚀、防水。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种桩基础结构，设置于地基中，其特征于，所述桩基础抗侧移结构包括：

桩基础，包括基桩和设置于所述基桩顶部的承台；

承载板，位于所述桩基础一侧；及

柔性连接件，连接于所述承台与所述承载板之间。

2.根据权利要求1所述的桩基础结构，其特征在于，所述承台底部表面与所述承载板底部表面平齐。

3.根据权利要求2所述的桩基础结构，其特征在于，所述承载板靠近所述承台的一侧与所述承台靠近所述承载板的一侧对齐。

4.根据权利要求3所述的桩基础结构，其特征在于，所述承载板横截面的宽度从靠近所述承台的一侧向远离所述承台的另一侧逐渐变大。

5.根据权利要求1～4任一所述的桩基础结构，其特征在于，所述桩基础与所述承载板均为混凝土结构，所述柔性连接件为钢筋。

6.根据权利要求5所述的桩基础结构，其特征在于，所述钢筋为螺纹钢筋。

7.根据权利要求5所述的桩基础结构，其特征在于，所述钢筋在所述承载板与所述承台之间的连接段上套有镀锌钢套管。

8.根据权利要求5所述的桩基础结构，其特征在于，所述钢筋外周填有沥青麻丝，所述沥青麻丝外周填有油膏。

9.根据权利要求5所述的桩基础结构，其特征在于，所述承载板内设有钢筋网。

10.一种干煤棚结构，用于存储煤堆，其特征在于，所述干煤棚结构包括：

如权利要求1～8所述的桩基础结构；

支撑柱，竖直放置于所述承台顶部中间位置，且所述支撑柱的底端与所述承台顶部连接；及

屋架，连接于所述支撑柱的顶部，且覆盖所述煤堆。